Improvement of Fractal Antenna Parameters with Metamaterial

Abstract

Bu çalışmada 5,47 GHz’de çalışan bir fraktal anten tasarımı yapılmış ve bu antenin yönlülüğünün, kazancının ve verimliliğinin Metamalzemeli yapılar kullanılarak iyileştirilmesi amaçlanmıştır. FIT tabanlı simülasyon programı yardımıyla dairesel şekillerden oluşmuş ve her daire arasındaki oran sabit 0,65 olan bir fraktal anten tasarlanmıştır. Her biri 38 mm x 38 mm boyutunda, 2x4 birim hücreli eşkenar dörtgen yapılardan oluşmuş olan MTM yapısı yine aynı simülasyon programında tasarlanmıştır. MTM yapıların simülasyon sonucunda elde edilen S11 ve S21 parametre değerleri kullanılarak, yapının etkin dielektrik sabiti, etkin manyetik geçirgenliği ve kırılma indisi hesaplanmış ve hesaplanan bu değerlerin negatif olduğu görülmüştür. Metamalzemesiz fraktal antenin S11 değeri 5,47 GHz’de-16,973 dB iken, 2 MTM yapısı ile bu değer -25,908 dB değerine kadar düşmüştür. Ayrıca, antenin yönlülüğü 6,65 dBi’den 9,67 dBi’ye, kazancı ise 1,19 dB’den 5,99 dB’ye yükselmiştir. Fraktal anten ve MTM’li yapının fabrikasyonları yapılmış olup, farklı sayılarda MTM yapısı anten üzerine 90 derece gelecek şekilde monte edilmiş ve ölçüm sonuçları elde edilmiştir. Ölçüm sonuçları ile simülasyon sonuçları karşılaştırılmış ve simülasyon sonuçları ile ölçüm sonuçlarının birbiri ile uyum içerisinde olduğu görülmüştür.